IPTV产品化系统架构课件

IPTV产品化系统架构2024/4/16IPTV产品化系统架构什么是IPTV系统IPTV（InternetProtocolTelevision）是网络技术和媒体技术发展到一定阶段后的产物。与传统的单向广播电视相比，IPTV解决了在观看电视节目时播放时间对人们的限制问题，满足了人们收看自由度方面的需求，提供了强大的交互功能，真正实现了媒体提供者和消费者之间实质性互动的功能。IPTV基于DVB（DigitalVideoBroadcasting）overIP（InternetProtocol）的技术框架，囊括了网络技术和媒体技术的优势，为电信业和电视业带来新的业务增长点。IPTV的发展，为内容提供商在内容制作和广告产业带来新机遇，也为运营商在视频流媒体服务及其增值业务方面带来商机。IPTV在给用户带来交互式电视节目的同时，还可以非常容易地与Internet服务、通信服务结合在一起，提供远程教育、信息服务、电视短信等增值业务。一个完整的IPTV系统不仅要提供业务发布、业务展示、业务控制、内容整合及管理、媒体服务等功能，还需要具备足够的开放性、可靠性、稳定性、大容量和高性能等特性，以满足IPTV系统商业应用的需求。IPTV产品化系统架构基本业务与特性IPTV系统提供的业务包括音视频业务和增值类业务音视频业务主要包括：视频点播VOD（VideoOnDemand）直播电视BTV（BroadcastTelevision）即时时移电视TSTV（TimeShiftTV）菜单时移电视TVOD（TVOnDemand）轮播电视NVOD（NearVideoonDemand）增值类业务包括：TVMS业务广告业务游戏娱乐业务互联网业务IPTV产品化系统架构系统构成IPTV系统主要包括IPTV网管、CMS（ContentManagementSystem）、BSS（BusinessSupportSystem）、MDN（MediaDeliveryNetwork）、MEM（MediaEntertainmentMiddleware）、IPTV报表和STB（SetTopBox）等子系统，如‎图1-1所示。IPTV产品化系统架构网络架构IPTV系统支持分层分级的网络架构，后台支撑层、业务管理层、业务控制层、服务网络层和终端展示层相互配合，组成一个从内容创建、业务数据生成、产品订购，到业务体验的端到端IPTV系统。如‎图1-2所示。IPTV产品化系统架构网络架构-后台支撑层后台支撑层：后台支撑层为运营商自有的后台业务支撑系统。包括运营商的统一网管平台、BOSS（BusinessandOperationSupportSystem）系统，以及内容提供商的内容管理平台。IPTV系统支持与后台支撑层的多个运营管理平台对接，并通过后台支撑层提供设备管理、内容管理、业务管理、产品管理、用户管理、计费账务管理和统计报表等功能。IPTV产品化系统架构网络架构-业务管理层业务管理层：业务管理层主要包括CMS子系统、BSS子系统、网管子系统、报表子系统。业务管理层主要提供内容管理、业务管理、用户管理、帐务处理和计费处理和报表统计等功能。业务管理层还负责配置管理IPTV核心部件，以及实时性能监控、提取设备日志、接收网元告警等。在没有对接后台支撑层的运营管理平台时，业务管理层能够独立提供各项管理功能。对接后台支撑层的运营管理平台时，业务管理层作为接口支持后台支撑系统对IPTV系统进行内容管理和业务管理，并向后台支撑层提供用户消费记录、用户帐单以及其它可供统计的数据。业务管理层向下与业务控制层对接，为业务控制层提供原始数据。IPTV产品化系统架构网络架构-业务控制层业务控制层：业务控制层主要包括MDN子系统和MEM子系统。在IPTV网络架构中，MEM、MDN采用分布式部署。位于中心节点和骨干节点的设备属于业务控制层，实现后台管理、控制和内容备份；位于边缘节点的设备属于服务网络层，提供EPG服务、流媒体服务和STB升级服务。业务控制层接收业务管理层提供的原始数据后，利用这些数据进行系统业务控制和用户行为控制。系统业务控制主要包括以下方面：a).内容分发管理:控制内容的发布区域和管理内容生命周期。b).业务调度管理:将用户的业务请求（包括流媒体服务、EPG服务和STB升级服务）调度到合适的服务器上，实现系统的负载均衡处理。c).STB升级管理:发布STB软件升级包。用户行为控制主要包括以下方面：a).用户接入认证:判断STB是否有权接入IPTV系统。b).授权控制:判断用户是否有权使用某项指定的业务。c).订购管理:在业务管理层BSS子系统的控制下，MEM子系统对用户的产品订购请求进行处理。IPTV产品化系统架构网络架构-网络服务层网络服务层：网络服务层包括IPTV的边缘节点，如流媒体服务器HMS、EPG服务器、STB升级服务器（Upgrade）等。网络服务层在业务控制层的统一控制下，就近为用户提供流媒体服务、EPG服务和STB升级服务。此外，网络服务层还包括接入认证服务器、宽带接入服务器等网络设备，提供接入认证的功能。网络服务层与业务控制层中的网络设备，共同形成一个完整的网络支撑层，为IPTV系统提供网络支持。网络支撑层提供的主要功能包括组播、VPN（VirtualPrivateNetwork）支持、网络QoS（QualityofService）保障、防火墙保护等。网络支撑层保障IPTV系统的安全性、可靠性和服务质量。IPTV产品化系统架构网络架构-终端展示层终端展示层：终端展示层由接入设备和STB组成。接入设备：接入设备负责为STB提供网络接入功能。STB：STB采用一体化的软硬件集成平台，内置通用浏览器、音视频解码模块、媒体播放器，使用电视机作为显示设备，为用户提供服务。STB通过接入设备，与IPTV系统的各个上层平台进行交互后，通过电视机向用户展示EPG。用户通过EPG浏览节目信息、在线订购产品、播放音视频节目，并通过自助服务查询消费记录和帐单信息。IPTV产品化系统架构系统对外接口接口接口功能协议统一网管平台-IPTV网管子系统IPTV网管子系统向外部的统一网管平台提供接口功能，统一网管平台通过IPTV网管子系统实现对IPTV设备的配置管理、性能监控等功能。SNMP内容管理平台-CMSCMS向外部内容管理平台提供接口功能，内容管理平台通过CMS完成对IPTV系统的内容管理。SOAPFTPVAS系统-MEMIPTVMEM与外部VAS系统通信，实现用户认证、业务鉴权、订购、查询等功能。HTTPSOAPBOSS系统-BSSBSS向外部BOSS系统提供接口功能，BOSS系统通过BSS子系统实现计费结算、营业与帐务管理、客户服务等功能。SOAPIPTV产品化系统架构．IPTV网管子系统对MDN网元、MEM网元、CMS网元和BSS网元进行统一管理和配置，并为IPTV系统提供消息跟踪功能。IPTV网管子系统包括I2000、iCnfg、iTrace和数据库子系统间接口-网管子系统aIPTV产品化系统架构．I2000负责对IPTVServiceNetwork和CMS网元进行拓扑管理、故障管理、性能管理，并对各个部件所属的主机进行状态监控和性能管理。对BSS进行拓扑管理和故障管理，并对其所属的主机进行状态监控和性能管理。同时I2000可以监控存储、ATAE服务器、编码器及网络设备。．iCnfg负责对IPTVServiceNetwork、CMS、BSS进行配置管理。．iCnfg负责对IPTVServiceNetwork、CMS、BSS进行配置管理。．iTrace作为独立网元集成在iCnfg中，实现IPTV业务的消息跟踪。数据库用于存储网管子系统中的数据。子系统间接口-网管子系统bIPTV产品化系统架构．CMS子系统基于B/S（浏览器/服务器）模式，提供内容管理功能。CMS子系统既可以独立提供内容管理功能，也支持与外部内容管理平台对接，配合外部内容管理平台提供完整统一的内容管理功能.CMS分为CMS应用软件和数据库两部分子系统间接口-CMS子系统aIPTV产品化系统架构．CMS子系统中各模块的主要功能如下：．UI负责界面管理。．Service负责基本的内容管理，如：媒体内容的生命周期管理。．InterfaceAdapter负责CMS子系统与外部系统之间的通信。．DAO负责内容的业务信息与数据库数据转换，以及数据库数据的存储控制。．BME平台提供接口封装和平台基础功能。--基础功能：提供BME平台的基础功能，如系统管理、公共组件（日志、告警、性能等）、业务容器等。--接口封装：将BME平台提供的基础功能封装为CMS依赖的接口。．CMS子系统数据库负责存储CMS子系统中的数据。子系统间接口-CMS子系统bIPTV产品化系统架构．BSS子系统基于B/S（浏览器/服务器）模式，提供业务管理功能。BSS子系统根据不同用户类型提供不同的套餐服务和计费模型，通过精细化的业务运营，让运营商在充分满足用户需求的同时，获得更多的业务收益。．BSS子系统既可以独立提供业务管理功能，也支持与运营商现有的BOSS系统对接，配合外部BOSS系统提供完整统一的业务运营管理功能。．BSS子系统包括BSS应用服务器和数据库，BSS子系统的软件结构可以分为接入表示层、逻辑应用层和接口适配层三部分子系统间接口-BSS子系统aIPTV产品化系统架构．BSS子系统的软件结构介绍如下：．接入表示层通过Web浏览器向系统管理员提供业务管理、营业管理、客户服务、统计报表以及合作伙伴管理等功能。．逻辑应用层主要包括业务管理、营业管理、客户服务、合作伙伴管理、计费管理、帐务管理、系统管理以及接口管理等模块。逻辑应用层的各个模块之间功能独立，是整个BSS子系统的处理核心。．接口适配层包括中间件接口、客服接口、计费接口、内容管理接口和网管管理接口，主要负责BSS子系统与其他外部系统的通信。子系统间接口-BSS子系统bIPTV产品化系统架构．MDN子系统包括内容管理接口CMI（ContentManagementInterface）、管理部件MC（ManagementComponent）、媒体管理服务器MM（MediaManager）、请求调度服务器RRS（RequestRoutingServer）、用量采集服务器UM（UsageMediator）和流媒体服务器HMS（HUAWEIMediaServer）．MDN子系统支持分层分级部署，可以将部件设备部署到区域或边缘网络，以便就近为用户提供服务。在分层分级的网络部署中，MDN可以划分N级架构。一般情况下，MDN划分为中心节点、骨干节点和边缘节点三层子系统间接口-MDN子系统aIPTV产品化系统架构子系统间接口-MDN子系统b．CMI:向外部CMS子系统提供内容管理接口，负责向MDN引入媒体内容。外部CMS通过该接口向MDN子系统中增加、删除、查询、修改媒体内容。．MM:是MDN中内容管理的执行实体。当MM从CMI接收到内容管理的指令后（如增加、删除、查询媒体内容），将执行相应的媒体管理任务。．RRS:实时掌握MDN子系统中HMS的健康状况、内容分布状况和负荷状态，负责用户访问的负载均衡和智能调度。当用户请求提供流媒体服务时，RRS根据预设的调度策略，将用户请求重定向到综合性能最优的HMS上，由该HMS向用户提供服务。．HMS:在MDN子系统中，HMS直接向用户提供流媒体服务．UM:是MDN子系统中的本地认证代理，负责向HMS提供本地认证结果，并根据结果控制用户的接入。．MC:向网管子系统提供设备管理接口。其主要功能包括：-将MDN设备信息提供给网管子系统。-网管子系统通过MC对设备进行配置管理。-监控全网设备的健康状态，并将状态实时写入数据库，MM/RRS可根据此状态在分发内容或调度用户请求时，选择健康的HMS提供服务。IPTV产品化系统架构．MEM子系统由管理子系统、业务子系统、EPG服务器和STB升级服务器组成．MEM子系统支持分层分级部署，可以将EPG服务器和STB升级服务器部署到区域或边缘网络，以便就近为用户提供服务。在分层分级的网络部署中，MEM可以划分为中心节点、骨干节点和边缘节点三层子系统间接口-MEM子系统aIPTV产品化系统架构子系统间接口-MEM子系统b．管理子系统:包括ECS、SMS、CIS和PMS。ECS负责管理MEM子系统的业务数据，提供管理入口。SMS、CIS和PMS只作为对外接口，配合外部系统完成相应的管理功能。．-ECS:ECS负责管理、维护MEM子系统的业务数据，主要功能包括：-配置MEM子系统运行的基本参数。配置EPG展示信息。-统一管理MEM子系统中的所有服务器信息。-实现MEM子系统中的操作员及相应权限的统一管理。．-SMS:作为用户管理接口，BSS子系统可以通过该接口完成相应的管理功能。包括：-用户数据的增加、删除、修改、查询。-管理用户与产品之间的订购关系。．-CIS:作为内容管理接口，CMS子系统通过该接口进行内容管理。包括：-管理栏目信息，包括新增、修改、删除和编排栏目。-管理节目内容，包括创建、激活、取消激活、删除、修改、查询等。．-PMS:作为产品管理接口，BSS子系统通过该接口完成相应的管理功能。包括：-管理产品信息，包括新增、修改、删除产品信息。-管理服务信息，包括新增、修改、删除服务信息。支持产品与服务关系的变更。IPTV产品化系统架构子系统间接口-MEM子系统c．业务子系统由ACS、EDS两个模块组成．-ACS:负责对用户接入的访问控制，主要功能包括：-对用户的接入请求进行认证。-对用户的业务请求进行订购和授权。-提供安全认证机制。．-EDS:主要功能是将STB调度到合适的EPG服务器或STB升级服务器。通过EDS的调度，可以实现EPG服务器、STB升级服务器对用户请求的负载均衡功能。IPTV产品化系统架构子系统间接口-MEM子系统d．EPG服务器:通过友好的EPG页面，向用户提供节目展示、信息浏览以及业务操作指引的功能.在EPG页面中，用户可以查看节目预告、热门影片、节目排行榜、最新影片等信息。EPG子系统通过与其他部件交互，向用户提供节目的浏览、订购、播放等功能。通过集成第三方增值业务系统，向用户提供多种多样的增值业务。此外，EPG服务器通过EPG页面向用户提供各项自助服务，包括密码修改、父母控制级别修改、帐单查询、节目收藏等。．STB升级服务器:功能包括升级STB软件和下发开机画面。每次启动后，STB自动连接到STB升级服务器上获取配置文件，根据配置文件判断是否需要升级STB软件。如果需要升级，STB下载最新的软件升级包，并自动完成升级.STB完成升级后，继续向升级服务器请求，升级服务器根据STB的型号下发开机画面。IPTV产品化系统架构．IPTV报表子系统基于ETL+iWeb平台开发，主要由三部分组成：ETL（Extraction,TransferingCleaningandLoading）、iWeb和数据库子系统间接口-报表子系统aIPTV产品化系统架构子系统间接口-报表子系统b．IPTV数据源包括MDN、MEM、CMS、BSS等子系统的数据库，MDN、MEM、EPG提供的点播、直播记录等文件以及STB日志文件．IPTVETL从IPTV数据源抽取、转换原始数据到业务数据库中．IPTViWeb对数据进行查询、分析，通过客户端输出统计报表IPTV产品化系统架构子系统间接口-STB．STB：机顶盒的硬件结构由主芯片、内存以及各类外部接口组成．STB软件结构的介绍如下：-业务应用层：负责提供STB人机界面及各项个性化业务。业务应用层包括内置应用程序和下载应用程序，实现音视频节目播放、EPG浏览、游戏下载等功能。-中间解释层：是STB的应用程序和嵌入式系统之间的接口，包括嵌入式系统API接口、浏览器API接口及GUI接口。通过中间解释层，应用层的程序可以自动通过操作系统进行调度执行。-平台资源层：包括实时操作系统、STB硬件的驱动程序，用于完成对硬件设备的操作。IPTV产品化系统架构．IPTV报表子系统基于ETL+iWeb平台开发，主要由三部分组成：ETL（Extraction,TransferingCleaningandLoading）、iWeb和数据库子系统间接口-STBIPTV产品化系统架构．IPTVBSS，即IPTV业务支撑系统（IPTVBusinessSupportSystem），．IPTVBSS与其他子系统间接口实现对接，完成用户管理、产品服务管理、合作伙伴管理、计费出帐、客户服务、统计报表等功能。BSS与其他子系统间接口的关系aIPTV产品化系统架构BSS与其他子系统间接口的关系b接口基本功能协议BSS-网管子系统I2000通过BSSAgent获取BSS的设备信息。BSSAgent向I2000上报BSS设备的告警信息和性能数据。BSSAgent向BSS设备转发I2000或iCnfg的查询和配置请求。BSS设备向BSSAgent上报告警信息和性能参数。SNMPBSS-CMSCMS向BSS同步SP信息。CMS向BSS同步区域信息。BSS向CMS同步服务同步区域信息信息。BSS向CMS同步用户分组信息。SOAPBSS-MEMBSS向MEM同步用户基本信息、订购关系、业务数据（包括服务、产品信息）。BSS与MEM配合进行用户鉴权、业务授权与产品订购。SOAPFTPBSS-报表子系统BSS向报表子系统开放订购记录及用户信息。报表子系统的ETL定期采集BSS提供的据。报表子系统向BSS提供机顶盒开机次数信息。SOAPFTPIPTV产品化系统架构BSS常见组网方案磁盘阵列BSS应用服务器BSS数据库服务器BOSSCDN网络IPTV网络双机方案：1.采用SUSEVCS双机+Oracle10g；